[发明专利]一种车铣机床复合数控系统

说明书

技术领域

一种数控系统，属于复合数控技术领域，主要涉及一种车铣机床复合数控系统。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，数控机床领域得到了迅猛发展，数控机床逐渐朝着极端智能的超精密加工数控机床方向发展。目前，超精密加工机床已经在美国、欧洲、日本等地区实现了工业化生产应用，次等级的机床已经部分开放出口。然而目前，对超精密加工机床的控制主要还集中在人力的经验控制，控制精度不高、不能做到控制数据自动化实时监测，不能满足人们的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种车铣机床复合数控系统，结构简单、系统稳定性和可靠性高，使用寿命长。

本发明的目的是这样实现的：

一种车铣机床复合数控系统，包括工控系统、运动控制系统、I/O接口系统、PLC控制系统、主控系统和执行系统，所述工控系统、运动控制系统、主控系统和执行系统依次建立连接关系，PLC控制系统通过I/O接口系统与运动控制系统建立连接关系。

进一步地，所述执行系统包括并联连接的主轴控制部分、导轨控制部分和刀头控制部分，主轴控制部分包括圆光栅，导轨控制部分包括直线光栅，所述圆光栅和直线光栅均通过反馈与主控系统建立连接关系。

进一步地，所述刀头控制部分包括依次建立连接关系的刀头驱动器、刀头和位置传感器，所述位置传感器通过反馈与刀头驱动器建立反馈连接关系。

进一步地，所述主控系统包括主控芯片和与主控芯片相连接的外围电路和故障诊断单元，通过故障诊断单元实现车铣机床复合数控系统故障分析。

进一步地，所述故障诊断单元采用故障树分析方法，包括以下步骤：

步骤一，确定故障树顶事件：选择车铣机床中最致命的故障事件作为故障树顶事件。

步骤二，确定边界条件：只考虑能产生故障事件的系统参数，不考虑其他与之相连的系统以及人为因素。

步骤三，建立故障树模型：分别从顶事件开始，从信号的发出，到信号的检测以及信号的传递，到信号的完成控制这一过程，任何一个环节出现故障，都将影响车铣机床功能的实现，因此其可靠性模型为串联模型。

进一步地，整个模型采用演绎建树的方法，从顶事件一直分析到底事件为止，建立故障树，为方便建树，对系统的各级故障事件进行了编码。

步骤四，对故障树分析：在完成故障树的建模后，可进行故障树定性与定量分析，通过对故障树各子系统进行定性分析，能够确定最小割集；通过对故障树各子系统定量分析，可以求解顶事件发生概率以及底事件重要度。

进一步地，步骤二所述确定边界条件要对系统做出基本假设：(1)假设系统及所有零部件只有故障和正常两种状态；(2)假设各个零部件之间的故障是相互独立的。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明的结构合理，通过对车铣机床的主轴、导轨和刀头控制，实现对车铣机床的操纵，并且通过故障树的诊断方式对车铣机床容易出现故障的地方进行重点诊断，确保车铣机床的顺利运行，诊断精度高。本发明自动化程度高，系统运行稳定性和可靠性高，使用寿命长，易于实现。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

一种车铣机床复合数控系统，包括工控系统、运动控制系统、I/O接口系统、PLC控制系统、主控系统和执行系统，所述工控系统、运动控制系统、主控系统和执行系统依次建立连接关系，PLC控制系统通过I/O接口系统与运动控制系统建立连接关系。

所述执行系统包括并联连接的主轴控制部分、导轨控制部分和刀头控制部分，主轴控制部分包括圆光栅，导轨控制部分包括直线光栅，所述圆光栅和直线光栅均通过反馈与主控系统建立连接关系。

所述刀头控制部分包括依次建立连接关系的刀头驱动器、刀头和位置传感器，所述位置传感器通过反馈与刀头驱动器建立反馈连接关系。

所述主控系统包括主控芯片和与主控芯片相连接的外围电路和故障诊断单元，通过故障诊断单元实现车铣机床复合数控系统故障分析。

所述故障诊断单元采用故障树分析方法，包括以下步骤：

步骤一，确定故障树顶事件：选择车铣机床中最致命的故障事件作为故障树顶事件；

步骤二，确定边界条件：只考虑能产生故障事件的系统参数，不考虑其他与之相连的系统以及人为因素；

步骤三，建立故障树模型：分别从顶事件开始，采用演绎建树的方法，从顶事件一直分析到底事件为止，建立故障树；